Flowrate / Siebgröße

Diskutiere Flowrate / Siebgröße im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; Liebe Kaffee-Gemeinde, ich mache mir gerade Gedanken zur Flowrate und Siebgröße. Liege ich richtig bei der Annahne, dass ein kleineres Sieb bei...

  1. #1 RocketFreddy, 02.01.2019
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    Liebe Kaffee-Gemeinde,

    ich mache mir gerade Gedanken zur Flowrate und Siebgröße.
    Liege ich richtig bei der Annahne, dass ein kleineres Sieb bei gleichem Mahlgrad und gleicher Mehlmenge (also etwas überfüllt im Gegensatz zum etwas größeren Sieb) eine geringere Flowrate aufweist (durch die erhöhte Dicke/Höhe des Pucks)?!

    Hintergrund ist das Verhältnis vom 1er zum 2er Sieb. Mein 1er Sieb hat eine etwas höhere Flowrate als mein 2er Sieb. Um nun bei gleichem Yield, Flowrate und Bezugszeit zu landen, dachte ich dass ein kleineres Sieb (etwas überfüllt) die Flowrate herabsetzen würde, richtig?!

    LG Freddy
     
  2. #2 domimü, 02.01.2019
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    Nein. Es kommt schon auch auf die jeweilige Lochgröße und -anzahl an. Und wenn du mal zwei Siebe mit identischer Flowrate gefunden hast, klappt das auch nur, bis du den Mahlgrad wegen Alters der Bohnen (oder anderen Gründen wie geänderte Luftfeuchtigkeit) verstellen musst. Die Diskussion hatten wir schon oft, seriöse Empfehlungen für so ein passendes Siebpaar gibt es nicht.
     
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  3. #3 RocketFreddy, 02.01.2019
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    Das mit der Mahlgrad Anpassung ist mir klar. Aber bei gleicher Lochanzahl und Größe wäre die Überlegung doch richtig, oder?!
    Ich suche ja auch keine Empfehlung, sondern probiere selbst versch. Siebe aus. Ich wollte nur wissen, ob meine Annahme richtig ist und ich bei gleichem Mahgrad und Menge, bei gleicher Lochanzahl und Durchmesser, beim kleineren Sieb (das leicht überfüllt ist) einen geringeren Flow erreiche als bei größeren Sieb...
     
  4. Luke85

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    @RocketFreddy könntest du erläutern, was du mit flowrate und yield meinst? Ich denke dabei immer an die ml/s und g in der tasse, die sollten beim einersieb ja gerade nicht identisch sein, sondern beim 1er deutlich kleiner? Oder meinst du flowrate pro gram im sieb?

    Zu deinem letzten Post: nein. Wenn die siebe so dieselbe total open area haben, bieten sie denselben Widerstand. Wie hoch das sieb ist macht da nicht soooo den Unterschied (bei weniger als 1cm/s sind die Grundsätze der flussdynamik wohl vernachlässigbar) ermöglicht dir nur, mehr reinzufüllen, wenn höher ist. Deshalb haben 1er siebe weniger Löcher. Du brauchst also, in Theorie, zB ein 20g sieb mit der doppelten TOA wie ein 10g sieb, vorausgesetzt der Einfluss der Menge im sieb auf den Widerstand ist linear, was man selbst dann nur annähernd so wird sagen können, wenn man den Einfluss vom "headspace" vernachlässigt (channeling).

    In deinem Beispiel wäre die flussrate im sieb mit der geringeren füllmenge, wenn beide siebe fast zylindrisch sind (vST) und eins weniger hoch ist, höher. Das ist ja gerade das Gegenteil von dem, was du erreichen willst. Idealerweise willst du im 1er zB 1ml/s und im 2er 2ml/s obwohl im 1er halb so viel drinnen ist.
     
  5. #5 RocketFreddy, 02.01.2019
    RocketFreddy

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    mit yield meine ich g in und g out, oder auch Ratio. z.B. Yield 2, 1:2 Ratio. Als Beispiel 18g in, 36g out. Dies wäre natürlich optimal gleich beim 1er und 2er Sieb in der gleichen Bezugszeit. Sprich 1er Sieb 9g in, 18g out. Bein 2er Sieb 18g in, 36g out. Beides z.B. 27 Sek.

    Ok, aber warum ist es das Gegenteil im kleineren Sieb? Wenn ich z.B. in ein 10g 1er Sieb 10g Mehl nutze und in einem 8g Sieb 9-10g nutze, bei gleich Lochanzahl und Form (nur unterschiedliche Höhe), hätte ich jetzt gedacht beim kleineren Sieb wäre der Flow durch die größere Höhe des Pucks und weniger Abstand zur Dusche geringer...
     
  6. joost

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    Imho ist das eine Gleichung mit 4 Parametern, die sich teils gegenseitig zu einem gewissen Maß kompensieren können:
    Durchlasswiderstand der Bohrungen / wirksamer Querschnitt der Siebfüllung / mögliche Füllhöhe / Mahlgrad.

    Wenn wir das diskutieren, müssten wir jeweils für jeden Parameter einzeln die Auswirkung beschreiben und die 3 anderen konstant halten. Da bei dem Wechsel vom Einer- zum Zweiersieb mindestens 2, wenn nicht 3 der 4 Komponenten auf einmal verändert werden, ist eine pauschale Antwort für alle verschiedenen Geometrien doch gar nicht möglich.
     
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  7. #7 domimü, 02.01.2019
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    Ich würde vermuten, dass dann der Puckwiderstand beim "kleineren" Sieb, gleicher Mehlmenge, gleichem Mahlgrad,... höher wäre, also den Fluss verlangsamt - und dafür de Siebboden wegen deutlich weniger Material den Fluss vergrößert; welcher Effekt überwiegt, kann gerne spekuliert werden. Austesten wirst du es nicht können - denn woher bekommst du Siebe mit gleich großen Löchern und gleicher Anzahl, aber verschiedenem Durchmesser?

    Der Abstand zur Dusche spielt für den Flow nach meiner Überzeugung jedoch keine Rolle.
     
  8. #8 domimü, 02.01.2019
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    Ja, unsere Posts hatten sich etwas überschnitten - den Abstand hat der TE thematisiert.
     
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  9. #9 Luke85, 02.01.2019
    Zuletzt bearbeitet: 02.01.2019
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    Ich glaube nicht, dass man das so sagen kann. Wir sprechen von SIeben mit gleicer Anzahl an Löchern die kosntant groß sind, nur unterschiedlichem Radius und unterscheidlicher Höhe des als Zylinder angenäherten Siebes. Der Volumenstrom (genauer: der Massestrom, konstante Dichte der Flüssigkeit vorausgesetzt) hängt linear von der Querschnittsfläche ab. Insbesondere jenseits der PI und der sog. "Fines Migration" wird man den Massestrom als "Laminar Flow" ansehen müssen, sodass im Ergebnis einzig und allein maßgeblich der Querschnitt (Anzahl der Löcher mal radius der Löcher hoch zwei mal Pi) sein kann. Denn dem Kontinuitätsgesetz der Fluidmechanik widerspräche es, wenn sich bei konstantem Querschnitt die Flußgeschwindigkeit änderte, weil Q= A_1 * v_1 = A_2 * v_2 .

    Und ja, theoretisch hat die Länge des zylindrischen Objektes, durch das die Flüssigkeit fließen soll, einen EInfluss auf den Volumenstrom (Gesetz von Hagen-Poiseuille), aber nur, weil bei super langen Rohren die Reibung am Rohrrand zu einer signifikanten Variable wird und sich eine erhebliche Differenz zwischen der Strömungsgeschwindigkeit am Rand des Rohres und in der Mitte des Rohres feststellen läßt. Hiernach ist die Länge des Rohres umgekehrt proportional zur Flussgeschwindigkeit und die vierte Potenz des Radius des Querschnittes direkt proportional zum Volumenstrom. hier ist aber, selbst bei schmalen, tiefen 53mm Sieben, nie der Durchmesser des siebes Kleiner als dessen Höhe. Deshalb wird man hierrüber nicht zu einer Nennenswerten Differenzierung kommen, da wir uns, wenn überhaupt, am absoluten Randbereich des Phänomens befinden, nicht zuletzt auch weil wir hier von einer flussrate von 1ml/s auf etwa 26,5cm^2 verteilt sprechen, also wohl (ohne rechnung, geschätzt) von flussgeschwindigkeiten von unter einem millimeter pro sekunde.. Außerdem ist im Sieb ja Kaffee, der den Haupt widerstand bildet und ja nicht in der Mitte feiner ist als außen (wenn überhaupt unten feienr als oben, fines Migration bei Bezug ohne oder nur mit kurzer PI und hohem Druck)

    Klar, Haufenweise Störvariablen, es beginnt schon dabei, dass man für dieses "Experiment" ja immer denselben Duschenverteiler nutzt, und endet uA dabei, dass wohl weder Druck, noch Temperatur, noch Dichte der Flüssigkeit über den Bezug konstant sind, es kein 100% laminarer Fluss ist und minimale Verwirbelungen auftreten. Noch mehr beim 1er-Sieb: wasser, dass beim Konischen zusammenlaufen unter dem Kaffee vorbeifließt etwa. Aber Keiner dieser Störeffekte wird meines Erachtens den Funktionalen zusammenhang zwischen Total Open Area und Flussrate ernsthaft torpedieren. Wie die Löcher angeordnet sind und wo sie im Sieb sind, wird in dem für den TE relevanten Rahmen (Löcher immer mehr oder weniger bis zum Rand des unteren Querschnitts) nicht wirklich relevant sein.

    Wenn du dann bei kleinerer menge an kaffee bei demselben mahlgrad (weniger Kaffee=weniger flow, weil 16g Sieb ohne kaffee=läuft super schnell, 16g sieb mit 5g=läuft etwas langsamer, 16g sieb mit 22g=läuft super langsam). Denselben flow willst (was du eigentlich nicht willst, beim 1er sieb sollen ja nach rund 30s eine tasse voll sein und nicht 2) bräuchtest du weniger und/oder kleinere löcher. wenn du jetzt noch den halben flow willst (s.o.), dann brauchst du noch weniger/noch kleinere Löcher. Ansatz: statt 58mm (ergibt etwa 26,5cm^2 querschnitt) nimmt man im LM1er 41mm (ergibt etwa 13,3cm^2) mit dersleben dichta an gleich großen Löchern. Bei gleicher Kaffeemenge wäre der Flow dann etwa halb so groß. Weil ich aber nur halb so viel kaffee (etwa) nehmen will, was den FLow erhöht, muss ich so lange weniger oder kleienre Löcher machen bis ich das ergebnis habe.

    Nur noch nebenbei, fast schon OT: der Einfluss vom Abstand Puckoberfläche-Duschsieb war bei Socratic Coffee mal Thema. Da wurde (edit: k)ein statistisch signifikanter zusammenhang vom "headspace" zu Extraktionsmesswerten festgestellt. Edit: Link dazu hier: Headspace

    TL;DR:

    Willst du weniger Flow, brauchst du kleinere und/oder weniger Löcher. Willst du aus der halben Kaffeemenge den halben flow, brauchst du noch kleinere und/oder noch weniger Löcher.
     
  10. #10 RocketFreddy, 02.01.2019
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    Das nenn ich mal ne Antwort. Danke.

    Mir geht es explizit um die IMS Barista Pro Siebe (Doppio 18g und The Single 8/10g). Bei 18,5g im Doppio und 10g im Single komm das mit halber Menge fast hin. Jetzt war meine Überlegung ob ich mir noch das 7/8,5g Single Sieb zulege und etwas Überfülle um den Flow noch minimal zu senken und auf 9/9,5g im Single komme (durch leichtes überdosieren). Die Single Siebe unterscheiden sich nur in der Höhe. Lochanzahl, Lochdurchmesser und Querschnitt der Siebe sind indentisch...
     
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  11. Luke85

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    Hm, schwer zu sagen, kenne die genauen Daten dazu nicht. Das the single 9,5 hatte ich mal, fand die Shots daraus geschmacklich ziemlich flach. Klar, zu jeder Siebkombi wirst du jeweils Menge und Mahlgrad so finden, dass du mit dem Selben Mahlgrad hinkommst. Aber das ist dann nur eine Momentaufnahme, wenn du die Bohne änderst, oder einfahc nur die Bohne unterschiedlich alt ist oder der Röster nicht exakt konstant Röstet oder auch nur die Luftfeuchtigkeit und Temperatur und Hopperfüllstand (v.a. bei horizontalen Scheibenmühlen wie der Fausto) sich ändert, ist das futsch. Außerdem ist idR das Ergebnis nur bei einem der Siebe optimal. Ist wohl kaum ohne Kompromisse möglich. Auch könnte man überlegen, ob der Kaffee, den man auf der Suche nach diesem Mahlgrad und diesen Füllmengen verschwendet, mehr ist, als wenn du immer ein 2er SIeb nutzt und nur einen Trinkst. In vielen 3rd wave Cafés gibt es keine 1er Siebe. Höhepunkt war für mich Törnqvist in Hamburg, die zusätzlich nur Bodenlose SIebträger hatten, sodass deren Angebot "Shot, Flat White oder Filter" schon grnicht mehr ganz so arrognat war, weil man technich keinen einzelnen espresso fertigen könnte. Ich persönlich versuche, wenn ich nur einen Espresso will, den zweiten meiner Freundin anzudrehen, oder aber ihn wegzuschütten oder doch mit zu trinken. Ich weiß, das hilft dir wenig bei deiner Fragestellung, aber ist eventuell auch für dich ein denkbarer Weg. Ich habe alle 1er Siebe verschenkt oder in der Schublade liegen, weil für mich die Kompromisse zu groß waren.

    Edit 2: Sorry, hatte die Info am Ende von deinem Post überlesen, musste außerdme gerade meine Atwort korrigieren. Wenn nur die Höhe unterschiedlich ist, wirst du damit wohl keinen Erfolg haben, siehe den Link zu Socratic Coffee eben. Alles was sich dann ändert ist der Headspace, der auch auf dem Flow keinen statistisch signifikanten Einfluss hat. Es verbleibt auch noch der mE eher etwas flachere Geschmack aus dem The Single. Und, Ob es exakt die halbe Menge ist, ist ja nicht so wichtig, solange du die selbe Brew Ratio erreichen kannst..
     
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  12. #12 be.an.animal, 02.01.2019
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    <<< sodass im Ergebnis einzig und allein maßgeblich der Querschnitt (Anzahl der Löcher mal radius der Löcher hoch zwei mal Pi) sein kann >>>
    Also wenn ich mein 20g Sieb nur mit 12g oder 16g fülle bekomme ich unterschiedlich Durchflussraten als mit 20g (wenn der Mahlgrad gleich ist). Und ich rede nicht von Channeling.

    Mache ich übrigens wirklich gerne mal, wenn ich zu faul bin das Sieb zu wechseln. :oops:
    Die Durchflusszeiten halte ich dann aber über einen feineren Mahlgrad ein.
     
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  13. #13 RocketFreddy, 02.01.2019
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    Ich trinke ausschließlich Doppios, nur bei 100% Canephora und wenn ich alleine bin (morgens um 5 vor der Arbeit) trinke ich Singles. Dafür suche ich aktuell ein einigermaßen passendes Sieb. Sonst nutze ich 18 und 20g VST‘s oder das 18g IMS.
    Wegschütten bringe ich nicht übers Herz und ein Doppio 100% Robusta und kurz darauf noch einen Filter (auf den ich nicht verzichten mag) ist nicht so „angenehm“ ;).
    Da ich nur selten 100% Robusta oder Canephora trinke ist ein Kompromiss hier für mich in Ordnung, aber da ich beim Thema Kaffee recht perfektionistisch bin, soll es schon der bestmögliche sein ;). Das mit dem „flach/er“ kann ich bei Singles aber bestätigen. Ist früh morgens aber verschmerzbar und mir lieber als Herzflattern und innere Unruhe ;)
     
  14. Luke85

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    Klar, das war missverständlich ausgedrückt. Bezog sich auf den Einfluss der siebform, bei gleicher kaffeemenge.
    Wie an anderer Stelle gesagt: bei gleichem sieb und gleichem mahlgrad weniger kaffee bedeutet schnellere durchlaufzeit. Was du machst ist auch angesichts der Unerheblichkeit vom headspace garkeine schlechte idee, insbesondere wenn die siebe eine ähnliche open area haben, wie vST 20 und 22.
     
  15. Luke85

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    Okay, volles Verständnis dafür. Ein canephora doppio und man ist easy über 400mg Koffein. Bei dunkel geröstetem canephora ist der Abmildernde Effekt vom single vielleicht gar nicht schlecht.
     
  16. #16 RocketFreddy, 02.01.2019
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    Das IMS The Single (137 Löcher) ist übrigens nicht das selbe wie das IMS The Single BaristaPro (269 Löcher)...
     
  17. Luke85

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    Oh, das wusste ich nicht.. Dachte immer das wäre eine Beschichtung oder sowas. Bin aber auch nicht der Sieb Connoisseur, habe seit Ewigkeiten das VST 18g und benutze das 95 Prozent der Zeit mit hellen single Origins aus Costa Rica, Äthiopien oder Kenia, die zum Ausgleich für den schwächeren Körper eh höher dosiert werden wollen. Die restlichen 5% sind dunkle Röstungen, die sonst Brutal überextrahieren.
     
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  18. #18 RocketFreddy, 04.01.2019
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    Hab jetzt zu meinen vorhandenen 18g und 8/10g Sieben noch aus Interesse das IMS BaristaPro 7/8,5g Sieb ge-ordert und werde berichten wie sich dieses verhält. Bin gespannt. Da alle Parameter die selben sind bis auf die Siebhöhe, bin ich gespannt ob wir mit unseren Annahmen richtig lagen. Bezogen wird natürlich im bodenlosen ST und der Puck genauestens inspiziert...
     
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  19. Luke85

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    Das Klingt sehr spannend, freue mich auf den Bericht. Vielleicht kannst du ja sogar das Ergebnis von Socratic zum Headspace Widerlegen, soweit es um Einersiebe, oder auch nur siebe, die nicht genau Zylindrisch geformt sind, geht.
     
  20. #20 domimü, 04.01.2019
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    @Luke85 Deine überlange Antwort überzeugt mich nicht.

    Langsam. Bei selbem Mahlgrad hat die Puckhöhe also deutlichen Einfluss auf die Flowrate. Die Gleichung weniger Kaffee = weniger Flow stimmt nicht, wie deine Beispiele zeigen..

    Wenn also ein Sieb mit kleinerem Durchmesser genommen wird - es soll erst mal im Bereich des Pucks annähernd zylindrisch sein - , ist bei gleicher Menge und gleichem Mahlgrad und gleicher Verdichtung wegen des geringeren Durchmessers die Puckhöhe größer.
    Kommt es -wie in deinem Ansatz - nur auf die TOA an und nicht auf den Siebbodendurchmesser an (auch nicht indirekt, weil die TOA im Verhältnis zur Gesamtsiebbodenfläche größer wird, je kleiner der Siebbodendurchmesser wird) - so wird also der Flow wegen der größeren Puckhöhe geringer.
    Nein, weil da auch ein schwammähnliches Gebilde, der Puck, in diesem annähernd zylindrischen Objekt ist. Der die Betrachtung
    aus meiner Sicht nicht rechtfertigt.
     
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